在隧道工程施工和運營過程中,收斂位移監測是確保結構安全的關鍵環節。選擇合適的傳感器能精準捕捉圍巖變形,預防塌方事故。以下是主流傳感器技術及應用分析:
振弦式傳感器通過鋼弦頻率變化測量位移,具有抗干擾強、長期穩定性好的特點。其安裝時需預埋測點,適合長期監測軟巖隧道的累積變形,但需注意防水處理。
光纖光柵傳感器利用光波長偏移量檢測微應變,分辨率可達0.1μm。特別適用于高鐵隧道等對精度要求極高的場景,其分布式測量特性可同步監測多斷面,但初期投入成本較高。
激光測距傳感器采用非接觸式測量,適用于臨時監測或狹窄空間。典型應用包括盾構施工中的實時形變監測,測量范圍通常為0.5-50米,需配合反射靶標使用,受環境粉塵影響較大。
選型時應綜合考慮量程(一般5-50mm)、精度(±0.1mm以內)、環境適應性(濕度/防爆等級)三大要素。軟弱圍巖地段建議采用振弦式與光纖傳感器組合方案,巖質隧道可選用經濟型機械式收斂計。
最新技術趨勢顯示,基于物聯網的智能傳感器系統正逐步普及,通過5G傳輸實時數據至云平臺,結合AI算法實現位移預警,如某深埋隧道項目通過多傳感器融合將監測效率提升40%。
維護方面需定期校準傳感器零點,特別是在爆破作業后要立即復核基準值。雨季應加強防水檢查,光纖傳感器還需注意尾纖保護。通過科學選型與規范運維,傳感器系統可為隧道全生命周期安全提供可靠數據支撐。